Det er usannsynlig at de er representanter for utenomjordisk liv

Doktor i biologiske vitenskaper Anton Syroeshkin kommenterte den nylige uttalelsen fra kosmonaut Anton Shkaplerov om bakterier "ankommer fra verdensrommet" på den ytre overflaten av den internasjonale romstasjonen. Ifølge forskeren skal ikke en slik formulering få en til å tro at de oppdagede mikroorganismene faktisk kom til jorden fra andre planeter.

Samtidig understreket spesialisten det så langt utenfor Ikke en eneste levende bakterie ble funnet på ISS, og funnene er kun DNA-prøver; det er for tidlig å snakke om levedyktighet. «Vi har ikke sådd noe ennå. Men å dømme etter det faktum at store fragmenter av DNA forblir intakte under påvirkning av røntgen, ultrafiolett stråling og protonstrøm, kan bakteriene i seg selv også forbli intakte," la Syroeshkin til.

ISS-banen ligger omtrent 400 kilometer over jordens overflate, men mikroorganismer kunne godt ha kommet dit ikke bare om bord i rommodulen. Elektrisk strøm flyter konstant mellom jordoverflaten og ionosfæren, og hvis et eksempel på en "nedstigende" gren er lyn, kan den stigende grenen løfte dråper av aerosoler og støvpartikler til enorme høyder. Sammen med dem kan landbakterier også være tilstede i flyhøyden til den internasjonale romstasjonen. For å gjøre dette må mikroorganismer overvinne tropopausen og stratopausen, men alt tyder på at de stiger presist under påvirkning av den globale elektriske kretsen.

Mikrogravitasjonsforhold fører til konstante mutasjoner i bakterier, og tvinger dem til å formere seg veldig raskt.

© progress.online

Tilsynelatende så forsvarsmekanismen er aktivert og dette er ikke de beste nyhetene for menneskeheten. Kroppen til hver enkelt av oss er fylt med bakterier og det kan være alvorlige problemer når man utforsker verdensrommet.

Eksperimenter med E. coli

Astrobiologer fra University of Houston gjennomførte studie av en koloni av bakterier Escherichia coli (Escherichia coli), ved å spore 1000 generasjoner av protozoer under simulerte mikrogravitasjonsforhold. Det ble funnet at bakterier formerer seg 3 ganger raskere enn deres «brødre» som er i kjente jordiske forhold.

E. coli viste 16 typer mutasjoner og det er ennå ikke helt kjent hvordan dette påvirker utviklingshastigheten til bakterier og om dette er en slags individuell egenskap hos enkeltindivider.

"Dette var den største studien i denne retningen. Vi så på hele bakteriegenomet, og registrerte hver enkelt mutasjon," kommenterte Jason Rosenzweig, et av medlemmene av det vitenskapelige teamet, om eksperimentet.

Når bakterier fra mikrogravitasjonsforhold ble plassert i vanlige terrestriske, da 72 % av individene beholdt mutasjonene sine, som indikerer en konstant trussel mot livene til de som skal delta i langsiktige romfart.

"Vi ser raske og irreversible endringer. Vi må forstå hva som får bakterier til å mutere og formere seg med en slik hastighet," la kollega George Fox til.

Trussel mot jordboere

Tidligere studier har aldri vært så dyptgående, og varigheten deres under mikrogravitasjonsforhold var mye mer beskjeden.

© kidskunst.info

Tidligere spilt inn unormalt rask vekst av bakterier når vanlige forhold endres og det ble funnet at de fleste kjente bakteriestammer vokse 60 % raskere nettopp under mikrogravitasjonsforhold.

For øyeblikket utføres også kortsiktige eksperimenter på voksende bakterier om bord på ISS, og besetningsmedlemmer bemerker uvanlig oppførsel av protozoer.

"Ytterligere studier av oppførselen til bakterier under mikrogravitasjonsforhold er ekstremt viktig. Muterte organismer er i stand til å returnere til jorden, men selv her vil de beholde aggressiv atferd, rask vekst og en reproduksjonshastighet utenfor skalaen. Dette er en klar trussel mot vår hele sivilisasjonen, og ikke bare til kolonistene," sa Jason Rosenzweig.

Escherichia coli, som ble utsatt for eksperimentet, til tross for en rekke mutasjoner, forble maktesløs mot antibiotika, og dette, kanskje, fortsatt gode nyheter.

Funnet på yttersiden av den internasjonale romstasjonen?

Kort sagt, som en del av et program for å studere levedyktigheten til bakterier i verdensrommet (utført av russiske kosmonauter på ISS), blir vattpinner regelmessig tatt fra den ytre overflaten av stasjonen og deretter analysert for innhold av biologiske komponenter. Tidligere (sommeren 2017) ble DNA-fragmenter av terrestriske mikroorganismer, antagelig fraktet ut i verdensrommet fra jordens atmosfære, allerede funnet i slike prøver.

Og nå har astronautene på den ytre overflaten av stasjonen oppdaget ikke bare DNA-fragmenter eller bakteriesporer, men ganske levende bakterier som har slått seg ned og multiplisert med forholdene i rommets vakuum, regelmessige ekstreme temperaturendringer og hard ultrafiolett bestråling. Samtidig er astronautene overbevist om at disse bakteriene ikke tidligere var på overflaten av stasjonsmodulene.

Tre hovedversjoner:

* Bakteriene ble introdusert ved et uhell av astronauter - det mest sannsynlige scenariet, for å være ærlig. Og likevel, selv i dette tilfellet, kan vi lære mye om mikroorganismers evne til ikke bare å overleve i et vakuum, men også å lykkes med å kolonisere nye områder - under slike ugunstige forhold!

* Bakterier ble hentet fra verdensrommet, men er av terrestrisk opprinnelse - det nest mest sannsynlige scenariet. Bak i fjor, flere mulige mekanismer for "fjerning" av fullstendig terrestriske bakterier inn i jordens ionosfære ble foreslått, og DNA-fragmenter av terrestriske bakterier ble ganske observert i kosmisk støv samlet fra huden på ISS. Dermed kan oppdagelsen av levedyktige bakterier på ISS godt endre vårt syn på muligheten for panspermi. Selv om panspermia er "fra oss", dvs. overføring av mikroliv fra jorden til andre planeter.

* Vel, og til slutt det mest spennende - og riktignok mest usannsynlige scenariet - at bakterier på overflaten av ISS egentlig er organismer av utenomjordisk opprinnelse. Det er vanskelig engang å forestille seg de vitenskapelige implikasjonene av en slik oppdagelse: en rekke nøkkelspørsmål innen biologi kan besvares ganske enkelt ved å endelig vite hvor typisk utviklingen av livet på jorden var.

Uansett hvilket scenario som fortsatt anerkjennes som sant - jeg vil selvfølgelig gjerne ha det tredje... :) - kunnskapen vår om universet og livet på jorden vil øke betydelig. Og dette er et annet viktig argument til fordel for menneskelig romutforskning. Ja, riktig utformede automater kan utføre eksperimenter like godt som mennesker. Men kan maskiner legge merke til tilfeldighet?...

Du kan ofte høre: Jeg forstår hvorfor forskere sendte høyt organiserte levende vesener – hunder – ut i verdensrommet. Dette er nødvendig for å sikre fullstendig sikkerhet for menneskelig romflukt. Men hvorfor var det nødvendig å sende mikroorganismer og til og med submikroskopiske skapninger på satellittskip? Dette er spørsmålet jeg ønsker å svare kort på i denne artikkelen.

Bruken av encellede organismer i romeksperimenter var forårsaket av en rekke årsaker, og først og fremst selvfølgelig av det faktum at stråling kunne oppdages i interplanetarisk rom som kan forårsake alvorlig cellulær skade hos dyr. Det er mulig at avvik hos hunder og kaniner som har vært i verdensrommet kanskje ikke har blitt oppdaget, siden hele organismen er i stand til å kompensere for skjult cellulær skade. Samtidig oppstår et annet problem, ikke mindre viktig i praktiske og teoretiske termer - påvirkningen av kosmisk stråling på arv.

Det er nå enkelt å forklare hvorfor det ble besluttet å bruke mikroorganismer. De har et bredt spekter av følsomhet for ioniserende stråling, fra ett til flere tusen røntgener. Dette gjør det mulig å studere de biologiske effektene av en lang rekke doser av kosmisk stråling som en astronaut kan møte under flygninger i en gitt bane. I eksperimenter på satellittskip ble de brukt som biologiske objekter som bare reagerer på svært store doser ioniserende stråling. forskjellige typer: Escherichia coli, stafylokokker, smørsyregjæringsbasill og andre.

De arvelige egenskapene til bakterier, spesielt Escherichia coli K-12, ble studert i detalj i laboratoriet med de beste mikrobiologiske metodene. De gjør det mulig å identifisere bakterieceller med patologisk endret arvelighet under påvirkning av store doser ioniserende stråling (i størrelsesorden flere tusen røntgener eller mer). Selv om det ikke er så kraftig strålingseksponering i romfartøyets banesoner, må biologer fortsatt ta hensyn til muligheten for påvirkning av energien og gjennomtrengende kraften til individuelle komponenter av kosmisk stråling - protoner, alfapartikler, så vel som kjerner av tyngre elementer, som kan drepe en celle eller forårsake alvorlig cellulær skade.

Fenomenet mutasjon i bakterier (det vil si en patologisk endring i arvelighet) er assosiert med tap av cellens evne til uavhengig å syntetisere aminosyrer eller vitaminer som er nødvendige for vekst og reproduksjon av mikroorganismen. Hvis et stort antall slike bakterieceller ble oppdaget, ville det være enkelt å fastslå (og forhindre) faren som venter en astronaut under flyging.

For å studere mulige endringer i strukturen bakteriecelle Under påvirkning av ytre romfaktorer ble de nyeste metodene brukt, spesielt teknikken med ultratynne seksjoner av bakterier og deres elektroniske undersøkelse. På satellittene var det også svært sensitive bakterier - de såkalte lysogene, som er i stand til å reagere på små doser ioniserende stråling (opptil 1 røntgen) ved å danne og frigjøre bakteriofager. Under påvirkning av selv små doser røntgen eller ultrafiolett bestråling, får lysogene bakterier evnen til å øke produksjonen av bakteriofager. Ved hjelp av spesielle metoder er det da mulig å nøyaktig bestemme antall berørte bakterier som danner disse fagene.

Dette er hvordan en arvelig reaksjon (økt lysogenisitet) av bakterier etableres som respons på virkningen av eksterne faktorer. Det er derfor denne modellen har blitt brukt som en biologisk indikator som man kan bedømme skadeligheten og genetiske konsekvensene av lavdosestråling under oppholdet til et levende vesen i ulike soner i verdensrommet.

Hvor lenge kan celler overleve under romflyvninger? For å svare på dette spørsmålet ble spesielle små automatiske enheter - bioelementer - utviklet og konstruert. De ble installert på romfartøy og registrerte automatisk de grunnleggende vitale funksjonene til bakterier og sendte om nødvendig radiosignaler til jorden om tilstanden til disse minste levende skapningene. I automatiske bioelementer kan mikrober forbli i verdensrommet i nesten hvilken som helst periode med rakettflukt - måneder, år, titalls eller flere år. Etter en gitt periode kan enhetene slås på, og informasjon vil umiddelbart bli overført til jorden som nøyaktig kan karakterisere den biologiske aktiviteten til mikroorganismer. Levende skapninger av mikroskopisk størrelse krever ikke en stor tilførsel av mat og er derfor en veldig praktisk modell for rombiologi.

Av stor interesse er sammenligningen av mikrobiologiske data med eksperimenter på satellittskip om bruk av menneskelig kultur kreftceller. Når det gjelder følsomhet, inntar disse en mellomposisjon mellom lysogene og ikke-lysogene Escherichia coli-celler. Dermed har vi en rekke biologiske indikatorer på ulike nivåer ioniserende stråling. Kulturen av kreftceller har tiltrukket seg oppmerksomhet fra forskere på grunn av dens evne til å vokse godt på syntetiske næringsmedier i form av individuelle kolonier, noe som letter observasjoner av celleutvikling og arten av cellulær skade. Til slutt gjør denne metoden det mulig å nøyaktig ta hensyn til antall overlevende skadede og døde celler i vevskultur utsatt for akselerasjon, vibrasjon og vektløshet.

Således bidro mikrober, submikroskopiske organismer - bakteriofager og isolerte celler i menneskekroppen til å løse den viktige oppgaven med biologisk forskning av ruten til verdens første menneskelige romflukt. Det er ganske naturlig at bruken av rombiologiske metoder vil fortsette å bidra til utviklingen av effektive beskyttelsestiltak for å sikre sikkerheten til lengre flyginger av astronauter.

P.S. Hva mer tenker britiske forskere på: at uansett hvordan du ser på det, er en reise til verdensrommet, selv med mikroorganismer for selskapet, en utrolig kul ting. På en slik tur vil det også være nyttig å ta bilde- og videoutstyr, en stemmeopptaker, for umiddelbart å registrere inntrykkene dine på den (forresten, en god zoom h4 stemmeopptaker kan kjøpes på Portativ.ua/) . Men dessverre, et slikt fenomen som romturisme dukker opp, og for å sende deg selv i bane må du betale en ryddig sum, men vi tror at med den videre utviklingen av vitenskap og teknologisk fremgang, vil slike turer bli tilgjengelige for alle.

25. mars 2012

Tåler mikroorganismer vektløshet? Alle som ble lansert før tolererte det godt: fraværet av tyngdekraften påvirker ikke intracellulære prosesser. Men disse er alle solitære organismer. Bakterier lever i kolonier, der deres egne lover gjelder. Så det ble besluttet å kaste en hel populasjon av disse mikroorganismene ut i verdensrommet, nærmere bestemt omtrent tjue millioner av dem. Det var ikke selve bakteriene som ble lansert, men sporene deres.
På orbitalstasjonen ble alle betingelser for liv skapt for dem: et næringsmedium, mineralsalter, lys, temperatur... Kort sagt alt nødvendig, bortsett fra tyngdekraften. Eksperimentet i, og parallelt med det, en kontroll - på jorden, ved Baikonur Cosmodrome - varte i omtrent halvannen dag, hvoretter begge bakteriepopulasjonene ble registrert, det vil si drept, for å oppsummere resultater. Og det var det de viste seg å være.

Normalt levende befolkning multipliserer definitivt. I tillegg avhenger økningen i antall sterkt av de regulerte miljøforholdene og er derfor kjent på forhånd. Alle miljøforhold i verdensrommet og på jorden var de samme, bortsett fra vektløshet. Under eksperimentet multipliserte jordens befolkning slik den ble foreskrevet av forskere. Men plass en... Det økte bare litt. En nøyaktig beregning viste det reproduksjonen i verdensrommet er langsommere enn på jorden: den "kosmiske hastigheten" for befolkningsvekst er 30 prosent mindre enn på jorden.

Forskere mener at under terrestriske forhold sikrer tyngdekraften blanding av celler i en koloni for å forbedre forholdene for deres kjemiske metabolisme. Vel, i verdensrommet, i null tyngdekraft, er det naturligvis ingen blanding. Dette betyr at tyngdekraften er nødvendig for normal funksjon av terrestriske bakterier.

Underveis sår denne konklusjonen ytterligere tvil om muligheten for langsiktig reise av mikroorganismer over hele verden, slik det antas i de fleste teorier om panspermia, det vil si den direkte introduksjonen av liv til planeten vår fra verdensrommet.